【通信行业标准(YD)】 国内卫星通信TDM/QPSK/FDMA(2Mbit/s)系统进网技术要求

中华人民共和国通信行业标准
国内卫星通信TDM/QPSK/FDMA
(2Mbit/s)系统进网技术要求
1主题内容与适用范围
YD/T 613--93
本标准规定了TDM/QPSK/FDMA（2Mbit/s）系统进入国内卫星通信网时所必须满足的般技术要求，并与中速数据(IDR)系统兼容。它适用于卫星固定业务（6/4GHz频段）的通信卫星和地球站，适用于国内通信卫星，租用的国际通信卫星和租用转发器组成的国内卫星通信系统，适用于公用国内卫星通信中点对点的2Mbit/s中容量系统的研制和系统设计。
2引用标准
GB7611脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数GB12364国内卫星通信系统进网技术要求GB68792048kbit/s30路脉码调制复用设备技术要求GB/T1399460路PCM/ADPCM编码转换设备技术要求3代号
TDM/QPSK/FDMA: (Time Division Multiplex/Quaternary phase-Shift Keying/Freguency DivisionMultipleAccess)时分多路复用/4相相移键控/频分多址DCME：（Digital Circuit MultiplicationEquipment)数字电路倍增设备DCMS：（Digital CircuitMultiplicationSystem）数字电路倍增系统AIS：（AlarmIndicationSignal)告警指示信号AC：（Assignment Channel)分配信道4TDM/QPSK/FDMA传输系统
4.1系统容量和业务种类
4.1.1数字电话：
容量（标称值）：30路（PCM64kbit/s）；60路(ADPCM32kbit/s)；
至少 120路(ADPCM、DSI)。
4.1.2数据信道：64kbit/s；
384 kbit/s 以及 2 048 kbit/s。4.1.3话音带内数据：9.6kbit/s(PCM64kbit/s)；(标称值）
9. 6 kbit/s(ADPCM40 kbit/s)
4. 8 kbit/s(ADPCM32 kbit/s).中华人民共和国邮电部1993-01-18批准1993-07-07实施
4.2编码方式
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话音传输时采用PCM和ADPCM（自适应差分PCM)语音编码方式，其中ADPCM方式的算法符合CCITT建议G723。
4.3调制、解调方式
四相相移键控(QPSK)调制方式。相于解调方式。
调制器从FEC输出端得到两条并行数据流（P信道，Q信道）。调制器传输比特和载波相位之间的关系如表1所示。表1调制器传输比特与载波相位之间的关系传输比特
P信道
输出相位精度：士2°以内。
Q信道
输出幅度精度：士0.2 dB(与标称幅度相比)。合成相位
+180°
+270°(---90°)
相干QPSK解调器恢复比特定时并把它送给FEC解码器。解调器输出应与软判决解码器兼容。调制器中心频率的调整步长：22.5kHz；调制器中心频率稳定度：士1.0×106。4.4工作频率
射频：发送：5850~6425MHz；
接收：3625~~4200MHz。
中频：标称值：70MHz或140MHz。4.5前向纠错(FEC)
4.5.1所有载波均采用Viterbi解码的3/4卷积编码，数据编、解码功能有三：a．产生适当的编码比特与调制器接口。FEC编码器输入比特为2144kbit/s,FEC编码器输出比特为2859kbit/s;
b、接收解调后的信号，恢复正确的码同步和正确的载波相位；c。与解调器配合，提供传输数据比特序列的可靠判决码。注：在带宽受限系统中，可考虑不用FEC。4.5.2编码器
3/4码率的卷积编码器编码过程如图1所示，这是一种“穿孔”型卷积编码，它是周期性删除1/2码率编码输出比特流中的特定比特后形成的。约束长度：K一7。编码器是由二进制差分编码，7级的移位寄存器和模2加的选择输出级组成。输出端形成1/2码率的数据，1/2码率的码生成多项式是八进制133和171。该码对于180°载波相位模糊度是透明的，所以在1/2卷积编码前输入的是经差分编码的数据流。4.5.3解码器
首先，在发送侧已被删除的原1/2码率编码比特位置处，重新把被删除比特插入接收数据流，再现1/2码率编码数据。然后，再现的1/2码率的编码数据被Viterbi解码器解码。500
解码器的特性如下：
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编码增益应与要求的E/N。相适应。对于此类解码器，要求3比特（8电平）量化作为输入，因a
此，解调器应当提供这种接口；应提供90°载波相位模糊度的内部分辨和比特同步；h.
应提供串行输出数据流的二进制差分解码；c.
建议提供纠错率指示，以便监测载波性能。d.
Viterbi解码的卷积编码过程如图1所示：1/2码率的编码数据
生成多项式=133（八进制）
差分编码器
生成多项式=171（八进制）
删除比特模式=110
比特选择器
比特选择器
删除比特模式=101
图1用于Viterbi解码的卷积编码过程的方框图注：①符号④表示一个模2加法器。②在删除比特模式中，1表示传送，0表示删除。③移位寄存器最右边的级相当于多项式中最低位。4.6假设参考数字通道
4.6.1假设参考数字通道连接见图2。图2假设参考数字通道连接
注：图2中符号的含意是：
通信卫星；
R：中频、射频设备；
3/4码率的“穿孔
编码数梯
M：调制、解调设备：
DM：数字复用设备（包括数字话音插控（DSI）、低速率编码（LRC）、PCM/ADPCM转换）；AA'：与陆上通信网接口；
RB'与地球站通信设备接口。
在卫星固定业务系统中，假设参考数字通道，应由地球-空间-地球的链路组成，其中空间段允许包含有一个或多个卫星-卫星链路。501
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4.6.2在卫星固定业务假设参考数字通道输出端，PCM电话业务允许误比特率（BER）规定值：任何月内不超过20%的时间，10分钟平均误比特率劣于1×10-6；任何月内不超过0.3%的时间，1分钟平均误比特率劣于1×10-4；任何月内不超过0.05%的时间（或任何年内不超过0.01%的时间），1秒钟平均误比特率劣下1 ×10-3。
4.6.3卫星电路做为综合业务数字网（ISDN)国际连接的一部分时，在卫星固定业务假设参考数宇通道输出端的误比特率特性规定如下：卫星电路工作在15GHz以下，并且是64kbit/sISDN连接的一部分时，在可用时间范围内·1星固定业务假设参考数字通道输出端的允许误比特率规定如下：任何月内不超过10%的时间充许劣于1×10-7；任何月内不超过2%的时间允许劣于1×10-6，任何月内不超过0.03%的时间允许劣于1×10-3；其误码分布应满足以下规定：
出现一分钟平均误比特率劣于1×10-°（称劣化分是指扣除可用时间内出现严重误码的秒后，其误码个数大于或等于4比特/分)的总时间(分）不应超过任何月内可用时间(分)的2%。出现一秒钟平均误比特率劣于1×10-3（称严重误码秒、可用时间内出现误码个数大于64比特/秒的秒）的总时间（s），不应超过任何月内可用时间（s)的0.03%。出现一秒钟内有误码（误码秒，其误码个数大于和等于1比特/秒，小于等于64比特/秒，并且包括可用时间内连续出现于10个的严重误码秒）的总时间（s）不应超过任何月内可用时间（s）的1.6%注：所有误比特率指标的测量均应在64kbit/s速率上进行。64kbit/s端口送211一1的伪随机二进制序列。4.7卫星电路误比特率性能指标
4.7.1在信道单元输出端（包括起动的扰码器和3/4前向纠错）测量的误码性能指标应满足下述规定值，见表2。
表2误码性能指标
误比特率
中獭环回
射环回
卫星环回
E:/N.(dB)
C/N(dB)
E/N(dB)
C/N(dB)
E/No(dB)
C/N(dB)
注：①表中工作点（10-)，储备按3dB(10\为准）。En/N。按2144kbit/s计算。②卫星环回值是考虑到地面、卫星间等干扰后的值。上述表值的测试条件为：
12、4
a，有相邻信道干扰、信号载波和干扰载波的频率漂移都在士25kHz（包括地球站发射机、卫星转发器本振、多普勒漂移、地球站接收链路）以内。假设相邻信道干扰载波传输速率与信号载波的传输速率样，其工作中心频率位于信号载波中心频率士0.7RHz处（R为传输速率），其电平比倍号载波电卡高出7dB;
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经卫星环回测试，应在晴天，微风条件下；测量时间至少连续24h，测量方法见附录D。4.7.2当系统用于ISDN网中时，在信道单元端口处测量的任何年（总时间)的允许误比特率（BER)特性规下：
BER≥10-（在≤4.1%的时间内）;BER≥10（在≤0.64%的时间内）；BER≥10-3（在≤0.04%的时间内）表2中给出的卫星环回指标若不能满足上述的时间概率要求，则实际工作点的（/N值还应提高。注：①上述规定仅与传播影响有关，并不包括地球站的设备故障和错误操作。例如，跟踪不正赏等，4.8地球站发射的EIRP。值
4.8.1地球站发射的EIRP。值（参考值）见表3：表3地球站发射的EIRP。值（参考值）地球站
(dB/K)
国际卫
星VA和
东方红-3C
亚洲卫星-1号
中央站
(33）
注：①）国内卫星转发器饱和通量密度。一类
亚洲卫星-1号：一80.5dBW/m，东方红-3C：-80dBW/m2。二类
②国内卫星转发器饱和输出功率EIRP，，亚洲卫星-1号：33dBW，东方红-3C：33.8dBW。三类
③上述值计算条件为BER=10-1，采用3/4FEC，信息速率为2048kbit/s，未计入发射功率不稳定性和跟踪误差等。国内卫星未计恶劣气候条件下，卫接收信号通量密度下降值。1)INTELSATVA(F10~F12)除去信道9,VA(IBS)(F13~F15)除去信道9和VI(F1~~F5)信道92)INTFLSAT V(F5~F9)所有信道、VA(F10~F12)信道 9和VA(IBS)(F13-F15)信道 93) INTEISAT VI(F1～F5)除信道 9。4.8.2地球站发射的EIRP。稳定度晴天、微风沿卫星方向，地球站发射的EIRP。电平稳定度应保持在下述规定值范围内：中央、、·类站：±o.5dB/d；
三类站：±1.5dB/d。
稳定度包括高功率放大器输出功率稳定度，发射天线增益稳定度，天线指向和跟踪误差等。在本地出现恶劣气候条件下，允许到达卫星的功率通量密度(6GHz)比正常值下降2dB。4.9十扰和杂散辐射
4.9.1进人8比特PCM电话卫星通信网的干扰量4.9.1.1使用频率低于15GHz，工作在同一频带的卫星固定业务网、由所有其他网路的地球站和空间站发射机产生的干扰进入一个8比特PCM卫星固定业务电话系统中的干扰量应符合下述规定：a不采用频率再用的系统、任何月份80%时间内，10分钟平均干扰噪声功率电平不得超过相当于产生1×106误比特率的解调器输入端总噪声功率的25%即：C/I ≥C/N, +6 dB
代中：N.-
解调器输入端总噪声功率。
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b．采用频率再用系统，任何月份80%的时间内，任何10分钟平均干扰噪声功率电半不得超过相当于产生1×10-‘误比特率的解调器输入端的总噪声功率的20%，即：C/I ≥C/N. + 7 dB
c.在任何月份80%时间内，由另一个固定卫星业务网产生，并落到任何一个8比特PCM电话系统中的最大10分钟平均干扰电平，不得超过相当于产生1.0×10-6误比特率的解调器输入端总噪声功率的6%，即：
C/I ≥C/N. + 12. 2 dB
4.9.1.2由各个无线电接力系统发射机产生的，进入卫星固定业务8比特PCM电话系统中的总十扰量应当符合下述限制：
a.在任何月份80%时间内，任何10分钟的干扰噪声平均功率不应超过相当严产生1×10“误比特率的解调器输入端总噪声功率的10%，即；C/I ≥C/N.+10 dB
b.在任何月份内，由于射频干扰噪声功率，-分钟平均误比特率超过1×10-4的时间概率增加量不应超过0.03%；
c．在任何月份内，由于射频干扰噪声功率，秒钟平均误比特率超过1×10-\时间概率增加量不应超过0.005%。
4.9.1.3杂散辐射EIRP值
4.9.1.3.1杂散辐射（不包括互调产物和频谱扩散）a．由杂散音、噪声带、或其他无用信号（除地球站非线性产生的多载波互调产物和频谱扩散信号：外）产生的，落到本载波分配的卫星转发器频带单元外，但落在5850～6425MHz，11000MHz～14500MHz频带内的杂散辐射不应超过下述值：国际卫星：+4dBW/4kHz；
国内卫星：+4dBW/4kHz一、二类站；10dBW/4kHz三类站。
b．杂散辐射产物落在TDM载波分配频带的任何4kHz带内的杂散辐射产物电平至少应低于未调制载波电平40dB。
4.9.1.3.2射频带外辐射（载波频谱边带）由于地球站非线性产生的再生频谱，使其旁瓣频谱落在分配的转发器带宽之外，其允许的射频带外辐射的EIRP谱密度至少比主载波频谱密度（4kHz)低26 dB。上述限制仅适用于由于地球站非线性产生的再生频谱旁瓣。在0.35R～0.5RHz频带范围内允许EIRP谱密度，至少要比峰值频谱密度（4kHz)低16dB。…个已调的发射载波频谱规定如下：以正常电平发射的载波。经过所有滤波器后，在高功率放大器输出端测量的载波频谱不应超过下述图3中模框给出的电平值。
(-0. 35R,-16dB)
(-0.5R, 26dB)
注：图3中符号意义如下：
R：传输速率，bit/s；
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(+0.3R. - 9dB)
(+0.5R, 268)
图3射频载波的频谱模框图
0 dB：其功率密度比未调制载波功率低10 lg-4.9.1.3.3互调噪声（强制性要求）,dB/Hz
国内卫星：由于地球站宽带射频设备多载波工作所产生的互调产物落在5925～6425MHz带内的EIRP频谱密度不应超过11-K,(dBW/4kHz)。K, = 0. 02 × (αu - 10) + βu + Y(0. 02 × (aa - 10) + βa)式中：K，一一地球站仰角不是10°,地球站的位置不在波束边缘处时的修正因子；-0.4;
发射地球站仰角，（\）；
αa—位于最不利位置的接收地球站仰角，（)，βu一卫星接收覆盖区边缘波束增益与发射地球站方向上的增益之差，dB；·（1)
βa一一卫星发射覆盖区边缘波束增益位于最不利位置的与“接收”地球站方向上的增益之差，dB。
b．租星
租用国际卫星系统EIRP频谱密度不应超过21一K;（dBW/4kHz）。4.10传输特性
4.10.1相位噪声
4.10.1.1地球站（发射侧）
发射载频的单边带相位噪声应满足下述两项限制中任何一个：假设单边带相位噪声是由连续分量和杂散分量组成。连续分量的单边带功率谱密度不应超过a.bZxz.net
图4所示的值。
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点的坐标
dBc/Hz
图4连续单边带相位噪声要求
交流电源基波分量的杂散电平应比发射载波电平至少低30dB。B
100 kHz
所有其他独立杂散分量的单边带之和（除电源基波外）比发射载波电平至少低36dB（包括两个边带的总相位噪声高出3dB）。
偏离中心频率10Hz至0.3RHz频带范围内连续和杂散分量产生的单边带相位噪声的积分不应超过2°（有效值），由双边带产生的总相位噪声不应超过2.8（有效值）。当积分的相位噪声频谱有各种分布的情况时，满足上述两种限制中的任何一个选择将具有同样的总效果。
4、10.1.2接收侧
地球站接收侧的相位噪声要求和解调器载波恢复系统有关，但是最小值建议仍应符合上述规定的相位噪声要求。
4.10.2中频到中频的幅度频率特性（强制性要求）从调制器输出到对方的解调器输入包括中频、射频、卫星转发器整条链路的幅度频率特性应满足图5规定值：
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坊·-化频索（Hz）
图5地球站发射中频入到收中频出的幅度频率特性4.10.3中频到中频的群时延频率特性从调制器输出到对方的解调器输入包括中频、射频、卫星转发器整条链路的群时延特性应满足图6规定值：
fo±0.3R范围内：≤20ns
归-化频率{Hz）
图6地球站发中频入到收中频出群时延特性地球站群时延均衡器要求如下表4所示。表4对卫星群时延提出的地球站均衡要求均衡带宽
2.5≤BW4.5
线性均衡
ns/MHz
0～±10
注：如果卫星的群时延为正，则地球站应插入一个负值群时延均衡。4.10.4调制器输出频谱（强制性要求）抛物线均衡
ns/(MHz):
偏离中心频率士0.35RHz的频率范围内，发射的中频频谱应与满足下述条件时的个接在理想调制器后的滤波器的输出频谱相同。参见图7。a.
QPSK理想调制器输入速率为R的不归零随机序列（O、1的出现概率相等）：滤波器具有图8(a)和(b)的幅度频率特性；滤波器具有图9的群时延特性。
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在偏离中心频率0.35RHz到0.75RHz带宽范围内，在满足.上述a、b、c条件下，发射中频频谱的包络不应超过接在理想调制器后的滤波器输出端的频谱。在偏离中心频率0.75RHz之外，发射的中频频谱密度应至少比峰值频谱密度（在4kIIz频带内）低40dB。
点的坐标
注：R
幅度.dB
传输速率，bit/s。
频率,Hz
偏离标称中心频率值，Hz
图7调制器输出端功率谱密度框图注：0d3--比未调制载波低101g号508
dB/Hz。
幅度dB
频率,Hz
注：R
幅度.dB
传输速率，bit/s
777777
YD/T 613--
点的坐标
频率,Hz
偏离标称中心赖率。1
(a)调制器的滤波器幅度频率特性图8滤波器的幅度频率特性
蝠度.dB
频率,Hz
注：R
幅度,dB
传输速率,bit/s。
YD/T 613—
点的坐标
频率,Hz
偏离标称中心频率值，Hz.
(b)解调器的滤波器幅度频率特性续图8
幅度，dB
率，Hz
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